作者：晏蘭（論文第 一作者）
修改審定：張力

生命在于運動。在現(xiàn)代社會，生活節(jié)奏快、工作壓力大和娛樂時間少等因素導(dǎo)致焦慮、消極的情緒如野草般蔓生，抑郁癥及焦慮癥這一心理疾病在普通人群中越來越常見。尤其如今在新冠大流行期間，有數(shù)據(jù)顯示，人們的體育活動平均減少了32%，同時，報告顯示很少運動的他們感到更加沮喪、焦慮和孤獨。進一步的心理健康調(diào)查分析顯示，那些每天大部分時間是坐著的人，抑郁和焦慮感更為嚴重。繁重的工作之余去健身房跑跑步，不僅可以強身健體，也可以放松心情，提高免疫力。對普通人來說，有氧運動是推薦的運動形式，其主要方式為慢跑、快走、打太極拳等。大量的人群研究支持長期運動對情感和認知功能的改善，并能有效降低罹患精神疾病的風(fēng)險。那么關(guān)于運動改善腦健康的機制研究，可以為我們的科學(xué)運動提供依據(jù)。

暨南大學(xué)粵港澳中 樞神經(jīng)再生研究院張力課題組，在蘇國輝院士支持下，自2017年以來聚焦“運動與腦健康”這一重大科學(xué)問題，構(gòu)建針對不同情感及認知障礙的運動干預(yù)范式，發(fā)現(xiàn)了慢性有氧運動介導(dǎo)神經(jīng)可塑性改善的關(guān)鍵分子通路（Sci Adv 2019），解析了運動對皮層興奮-抑 制微環(huán)路重塑的神經(jīng)機理（Mol Psychiatry 2021），初步闡釋了運動改善突觸和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的分子細胞機制。近日，課題組在Advanced Science期刊發(fā)表題為“Physical exercise prevented stress-induced anxiety via improving brain RNA methylation”的論文，對運動介導(dǎo)的外周-中 樞表觀遺傳學(xué)效應(yīng)做了進一步詮釋。

本研究首先建立了慢性束縛壓力應(yīng)激（CRS）小鼠模型，發(fā)現(xiàn)14天跑步機訓(xùn)練可以有效預(yù)防焦慮樣表型發(fā)生。對前額葉皮質(zhì)（PFC）進行基于N6-甲基腺苷（m6A）修飾的轉(zhuǎn)錄組學(xué)測序，可見運動能有效恢復(fù)CRS后降低的腦內(nèi)m6A水平，且這些差異表達的m6A位點多數(shù)位于興奮性突觸相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄本上（圖1）。而通過特異性過表達及敲低病毒進行人為操縱RNA去甲基酶ALKBH5的表達水平，證實了運動預(yù)防焦慮樣表型發(fā)生，依賴于其對腦內(nèi)m6A水平的改善（圖2）
 

圖1 有氧運動調(diào)控CRS小鼠腦內(nèi)RNAm6A模式
 

圖2 人為操縱RNA去甲基酶ALKBH5的表達水平，證實運動預(yù)防焦慮樣表型發(fā)生

通過進一步的探究對運動改變腦內(nèi)RNA m6A的生物學(xué)機制進行了解析。RNA m6A修飾主要依賴于包括S-腺苷-甲硫氨酸（SAM）在內(nèi)的甲基化供體；該課題組研究發(fā)現(xiàn)在有氧運動小鼠中，血清和腦內(nèi)的SAM水平顯著上升；而對不同外周器官進行比較，發(fā)現(xiàn)肝臟中的SAM合成酶（Mat1a）的表達明顯提高；進一步通過特異性敲低肝臟中Mat1a基因表達，證實了運動改善腦內(nèi)RNA m6A及抗焦慮的作用依賴于肝臟內(nèi)SAM的生物合成（圖3）。

圖3 長期運動通過肝-腦軸介導(dǎo)RNA m6A改變和抗焦慮效應(yīng)

該研究主要發(fā)現(xiàn)，慢性有氧運動通過促進肝臟中氨基酸代謝，分泌特定的甲基化供體（S-腺苷-甲硫氨酸）進入腦，在前額葉皮質(zhì)mPFC區(qū)域介導(dǎo)興奮突觸相關(guān)轉(zhuǎn)錄本的RNA甲基化（m6A），改善皮層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，增強小鼠對慢性束縛環(huán)境壓力的抵抗，防止焦慮樣行為的發(fā)生。

綜上所述，這篇論文的研究成果，為解釋運動的腦健康效果提供了一個新的視角；而從代謝-表觀遺傳-神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)這個角度來詮釋運動和健康的機制，為我們更好評估運動療 效、科學(xué)運動提供了理論依據(jù)。所以，為了迎接更健康的明天，一起跑起來吧！

論文全文鏈接：
https://doi.org/10.1002/advs.202105731